Pamoja na ukuaji wa alumini ndani ya tasnia ya utengenezaji wa kulehemu, na kukubalika kwake kama mbadala bora ya chuma kwa matumizi mengi, kuna mahitaji yanayoongezeka kwa wale wanaohusika na kuunda miradi ya alumini kufahamiana zaidi na kundi hili la vifaa. Ili kuelewa kikamilifu alumini, inashauriwa kuanza kwa kufahamiana na mfumo wa kitambulisho / muundo wa alumini, aloi nyingi za alumini zinazopatikana na sifa zao.

Hasira ya Aloi ya Alumini na Mfumo wa Uteuzi- Nchini Amerika Kaskazini, The Aluminium Association Inc. inawajibika kwa ugawaji na usajili wa aloi za alumini. Kwa sasa kuna zaidi ya aloi 400 za alumini iliyosukwa na aloi za alumini na zaidi ya aloi 200 za alumini katika mfumo wa kutupwa na ingoti zilizosajiliwa na Muungano wa Aluminium. Vikomo vya utungaji wa kemikali ya aloi kwa aloi hizi zote zilizosajiliwa zimo katika Muungano wa AluminiumKitabu cha Tealyenye kichwa "Miundo ya Aloi ya Kimataifa na Vikomo vya Utungaji wa Kemikali kwa Alumini ya Kutumika na Aloi za Alumini Zilizotumika" na katikaKitabu cha Pinkyenye kichwa "Uteuzi na Vikomo vya Utungaji wa Kemikali kwa Aloi za Alumini katika Umbo la Castings na Ingot. Machapisho haya yanaweza kuwa muhimu sana kwa mhandisi wa kulehemu wakati wa kuendeleza taratibu za kulehemu, na wakati kuzingatia kemia na ushirikiano wake na unyeti wa ufa ni muhimu.

Aloi za alumini zinaweza kuainishwa katika idadi ya vikundi kulingana na sifa za nyenzo fulani kama vile uwezo wake wa kukabiliana na matibabu ya joto na mitambo na kipengele cha msingi cha aloi kilichoongezwa kwenye aloi ya alumini. Tunapozingatia mfumo wa nambari / kitambulisho kinachotumiwa kwa aloi za alumini, sifa zilizo hapo juu zinatambuliwa. Alumini zilizopigwa na kutupwa zina mifumo tofauti ya kitambulisho. Mfumo unaotekelezwa ni mfumo wa tarakimu 4 na uigizaji una mfumo wa mahali wa tarakimu 3 na 1-desimali.

Mfumo wa Uteuzi wa Aloi iliyofanywa- Kwanza tutazingatia mfumo wa utambulisho wa aloi ya aluminium yenye tarakimu 4. Nambari ya kwanza (Xxxx) inaonyesha kipengele kikuu cha aloi, ambacho kimeongezwa kwa aloi ya alumini na mara nyingi hutumiwa kuelezea mfululizo wa aloi ya alumini, yaani, mfululizo wa 1000, mfululizo wa 2000, mfululizo wa 3000, hadi mfululizo wa 8000 (tazama jedwali 1).

Nambari ya pili ya nambari moja (xXxx), ikiwa ni tofauti na 0, inaonyesha marekebisho ya aloi maalum, na tarakimu ya tatu na ya nne (xx).XX) ni nambari za kiholela zinazotolewa ili kutambua aloi maalum katika mfululizo. Mfano: Katika aloi 5183, nambari 5 inaonyesha kuwa ni ya safu ya aloi ya magnesiamu, 1 inaonyesha kuwa ni 1.^stmarekebisho kwa aloi ya asili 5083, na 83 inaitambulisha katika mfululizo wa 5xxx.

Isipokuwa kwa mfumo huu wa kuorodhesha aloi ni pamoja na aloi za aluminium za mfululizo wa 1xxx (alumini safi) ambapo tarakimu 2 za mwisho hutoa asilimia ya chini ya aluminium zaidi ya 99%, yaani, Aloi 13.(50)(99.50% kiwango cha chini cha alumini).

MFUMO WA UTENGENEZAJI WA ALUMINIMU ULIOTUMIA

Jedwali 1

Wajibu wa Aloi ya Cast- Mfumo wa uteuzi wa aloi ya kutupwa unategemea jina la desimali la tarakimu 3 xxx.x (yaani 356.0). Nambari ya kwanza (Xxx.x) huonyesha kipengele kikuu cha aloi, ambacho kimeongezwa kwenye aloi ya alumini (tazama jedwali 2).

TUMA MFUMO WA UTENGENEZAJI WA ALUMINIMU

Jedwali 2

Nambari ya pili na ya tatu (xXX.x) ni nambari za kiholela zinazotolewa ili kutambua aloi mahususi katika mfululizo. Nambari inayofuata sehemu ya desimali inaonyesha kama aloi ni akitoa (.0) au ingot (.1 au .2). Kiambishi awali cha herufi kubwa kinaonyesha marekebisho ya aloi maalum.
Mfano: Aloi - A356.0 mji mkuu A (Axxx.x) inaonyesha marekebisho ya aloi 356.0. Nambari ya 3 (A3xx.x) inaonyesha kuwa ni ya mfululizo wa silicon pamoja na shaba na/au magnesiamu. 56 ndani (Ax56.0) inabainisha aloi ndani ya mfululizo wa 3xx.x, na .0 (Axxx.0) inaonyesha kuwa ni utungo wa umbo la mwisho na sio ingot.

Mfumo wa Uteuzi wa Halijoto ya Alumini -Ikiwa tutazingatia mfululizo tofauti wa aloi za alumini, tutaona kwamba kuna tofauti kubwa katika sifa zao na matumizi ya matokeo. Jambo la kwanza la kutambua, baada ya kuelewa mfumo wa kitambulisho, ni kwamba kuna aina mbili tofauti za alumini ndani ya safu zilizotajwa hapo juu. Hizi ni aloi za Alumini Zinazoweza Kutibika na Joto (zile zinazoweza kupata nguvu kwa kuongeza joto) na aloi za Alumini Isiyo na Joto. Tofauti hii ni muhimu hasa wakati wa kuzingatia athari za kulehemu za arc kwenye aina hizi mbili za vifaa.

Aloi za alumini zilizotengenezwa kwa mfululizo wa 1xxx, 3xxx na 5xxx haziwezi kutibika kwa joto na zinaweza kugumu tu. Aloi za alumini zinazotengenezwa kwa mfululizo wa 2xxx, 6xxx na 7xxx zinaweza kutibika kwa joto na mfululizo wa 4xxx unajumuisha aloi zinazoweza kutibika na zisizo na joto. Aloi za mfululizo wa 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x na 7xx.x zinaweza kutibika kwa joto. Ugumu wa mkazo hautumiwi kwa uigizaji.

Aloi zinazoweza kutibika kwa joto hupata sifa zake bora zaidi za kiufundi kupitia mchakato wa matibabu ya joto, matibabu ya kawaida ya joto ni Matibabu ya Joto na Kuzeeka kwa Bandia. Suluhisho Matibabu ya Joto ni mchakato wa kupasha aloi kwa joto la juu (karibu 990 Deg. F) ili kuweka vipengele vya alloying au misombo katika suluhisho. Hii inafuatwa na kuzima, kwa kawaida katika maji, ili kuzalisha suluhisho la supersaturated kwenye joto la kawaida. Matibabu ya joto ya suluhisho kawaida hufuatiwa na kuzeeka. Kuzeeka ni kunyesha kwa sehemu ya vipengele au misombo kutoka kwenye myeyusho uliojaa maji mengi zaidi ili kutoa sifa zinazohitajika.

Aloi zisizoweza kutibika za joto hupata sifa zake bora za kiufundi kupitia Ugumu wa Mkazo. Ugumu wa mkazo ni njia ya kuongeza nguvu kupitia utumiaji wa kazi baridi.T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

UBUNIFU WA HASIRA YA MSINGI

Jedwali 3

Zaidi ya jina la msingi la hasira, kuna kategoria mbili za mgawanyiko, moja inashughulikia Hasira ya "H" - Ugumu wa Mkazo, na nyingine ikishughulikia jina la "T" - Inayotibiwa kwa joto.

Mgawanyiko wa H Temper - Mkazo Mgumu

Nambari ya kwanza baada ya H inaonyesha operesheni ya kimsingi:
H1- Chuja Mgumu Pekee.
H2- Chuja Kimegumu na Kimeainishwa kwa Sehemu.
H3- Shida Imeimarishwa na Imetulia.
H4- Chuja Mgumu na Lacquered au Rangi.

Nambari ya pili baada ya H inaonyesha kiwango cha ugumu wa shida:
HX2- Robo Ngumu HX4- Nusu Ngumu HX6- Robo tatu ngumu
HX8- HX Kamili Ngumu9- Ngumu zaidi

Mgawanyiko wa T Temper - Inatibiwa kwa joto

T1- Huzeeka baada ya kupoa kutoka kwa mchakato wa kuunda halijoto ya juu, kama vile kuchomoza.
T2- Baridi ilifanya kazi baada ya kupoa kutoka kwa mchakato wa uundaji wa halijoto ya juu na kisha kuzeeka kiasili.
T3- Suluhisho lililotibiwa na joto, baridi lilifanya kazi na kuzeeka kwa asili.
T4- Suluhisho lililotibiwa na joto na kuzeeka kwa asili.
T5- Huzeeka baada ya kupoa kutoka kwa mchakato wa uundaji wa halijoto ya juu.
T6- Suluhisho lililotibiwa na joto na kuzeeka kwa bandia.
T7- Suluhisho lililotibiwa na joto na limeimarishwa (lililozidi).
T8- Suluhisho lililotibiwa na joto, baridi lilifanya kazi na kuzeeka kwa bandia.
T9- Suluhisho la kutibiwa kwa joto, la uzee na baridi lilifanya kazi.
T10- Baridi ilifanya kazi baada ya kupoa kutoka kwa mchakato wa uundaji wa halijoto ya juu na kisha kuzeeka kwa njia bandia.

Nambari za ziada zinaonyesha utulivu wa mfadhaiko.
Mifano:
TX51au TXX51– Msongo wa mawazo hutulizwa kwa kujinyoosha.
TX52au TXX52- Mkazo hupunguzwa kwa kukandamiza.

Aloi za Alumini na Tabia zao- Ikiwa tutazingatia safu saba za aloi za alumini zilizopigwa, tutathamini tofauti zao na kuelewa matumizi na sifa zao.

Aloi za Mfululizo wa 1xxx– (isiyoweza kutibika joto – kwa nguvu ya mwisho ya mkazo ya ksi 10 hadi 27) mfululizo huu mara nyingi hujulikana kama mfululizo wa alumini safi kwa sababu inahitajika kuwa na 99.0% ya kiwango cha chini zaidi cha aluminiamu. Wao ni weldable. Hata hivyo, kwa sababu ya upeo wao mdogo wa kuyeyuka, wanahitaji kuzingatia fulani ili kuzalisha taratibu zinazokubalika za kulehemu. Inapozingatiwa kwa uundaji, aloi hizi huchaguliwa kimsingi kwa upinzani wao wa hali ya juu wa kutu kama vile katika matangi maalum ya kemikali na bomba, au kwa upitishaji bora wa umeme kama vile katika utumaji wa baa za basi. Aloi hizi zina sifa duni za kiufundi na ni nadra kuzingatiwa kwa matumizi ya jumla ya muundo. Aloi hizi za msingi mara nyingi hutiwa svetsade kwa nyenzo za kichujio zinazolingana au aloi za vichungi 4xxx kulingana na mahitaji ya utumizi na utendaji.

Aloi za Mfululizo wa 2xxx– (joto linaloweza kutibika– na nguvu ya mwisho ya mvutano wa ksi 27 hadi 62) hizi ni aloi za alumini / shaba (viongezo vya shaba kuanzia 0.7 hadi 6.8%), na ni aloi za nguvu za juu, za utendaji wa juu ambazo hutumiwa mara nyingi kwa matumizi ya anga na ndege. Wana nguvu bora juu ya anuwai ya joto. Baadhi ya aloi hizi huchukuliwa kuwa zisizo na weldable na michakato ya kulehemu ya arc kwa sababu ya uwezekano wao wa kupasuka kwa moto na kusisitiza kupasuka kwa kutu; hata hivyo, wengine arc svetsade kwa mafanikio sana na taratibu sahihi za kulehemu. Nyenzo hizi za msingi mara nyingi hutiwa svetsade kwa aloi za vijazaji vya mfululizo wa 2xxx zenye nguvu za juu zilizoundwa ili kuendana na utendaji wao, lakini wakati mwingine zinaweza kuunganishwa kwa vichungio vya mfululizo wa 4xxx vyenye silicon au silikoni na shaba, kulingana na mahitaji ya utumizi na huduma.

Aloi za Mfululizo wa 3xxx– (yasiyoweza kutibika joto – kwa nguvu ya mwisho ya mkazo wa ksi 16 hadi 41) Hizi ni aloi za alumini / manganese (nyongeza za manganese kuanzia 0.05 hadi 1.8%) na zina nguvu za wastani, zina upinzani mzuri wa kutu, umbo nzuri na zinafaa. kwa matumizi ya joto la juu. Mojawapo ya matumizi yao ya kwanza ilikuwa sufuria na sufuria, na ndizo sehemu kuu leo ​​kwa kubadilishana joto katika magari na mitambo ya nguvu. Nguvu zao za wastani, hata hivyo, mara nyingi huzuia kuzingatia kwao kwa matumizi ya kimuundo. Aloi hizi za msingi zimeunganishwa kwa aloi za vijazaji vya mfululizo wa 1xxx, 4xxx na 5xxx, kutegemea kemia yao mahususi na mahitaji mahususi ya matumizi na huduma.

Aloi za Mfululizo wa 4xxx- (joto linaweza kutibika na lisiloweza kutibika kwa joto - kwa nguvu ya mwisho ya ksi 25 hadi 55) Hizi ni aloi za alumini / silicon (nyongeza za silicon kuanzia 0.6 hadi 21.5%) na ndizo mfululizo pekee ambazo zina joto linaloweza kutibika na lisiloweza kutibika. aloi zinazoweza kutibiwa kwa joto. Silikoni, inapoongezwa kwa alumini, hupunguza kiwango chake myeyuko na kuboresha umajimaji wake inapoyeyuka. Tabia hizi ni za kuhitajika kwa nyenzo za kujaza zinazotumiwa kwa kulehemu za fusion na brazing. Kwa hivyo, safu hii ya aloi hupatikana kwa kiasi kikubwa kama nyenzo za kujaza. Silicon, kwa kujitegemea katika alumini, haiwezi kutibiwa kwa joto; hata hivyo, idadi ya aloi hizi za silicon zimeundwa ili kuwa na nyongeza za magnesiamu au shaba, ambayo huwapa uwezo wa kujibu vyema kwa ufumbuzi wa matibabu ya joto. Kwa kawaida, aloi hizi za vijazaji vinavyoweza kutibika kwa joto hutumika tu wakati kijenzi kilichochochewa kinapaswa kufanyiwa matibabu ya joto ya weld.

Aloi za Mfululizo wa 5xxx– (yasiyoweza kutibika joto – kwa nguvu ya mwisho ya mkazo wa ksi 18 hadi 51) Hizi ni aloi za alumini / magnesiamu (nyongeza za magnesiamu kuanzia 0.2 hadi 6.2%) na zina nguvu ya juu zaidi ya aloi zisizoweza kutibiwa na joto. Kwa kuongezea, safu hii ya aloi inaweza kulehemu kwa urahisi, na kwa sababu hizi hutumiwa kwa anuwai ya matumizi kama vile ujenzi wa meli, usafirishaji, vyombo vya shinikizo, madaraja na majengo. Aloi za msingi za magnesiamu mara nyingi huunganishwa na aloi za kujaza, ambazo huchaguliwa baada ya kuzingatia maudhui ya magnesiamu ya nyenzo za msingi, na hali ya matumizi na huduma ya sehemu iliyo svetsade. Aloi katika mfululizo huu zilizo na zaidi ya 3.0% ya magnesiamu hazipendekezwi kwa huduma ya halijoto ya juu zaidi ya 150 deg F kwa sababu ya uwezekano wake wa kuhamasisha na kuathiriwa na kupasuka kwa kutu. Aloi za msingi zilizo na chini ya takriban 2.5% ya magnesiamu mara nyingi huchochewa kwa mafanikio kwa aloi za vijazaji vya mfululizo wa 5xxx au 4xxx. Aloi ya msingi 5052 kwa ujumla inatambulika kama aloi ya juu zaidi ya msingi wa maudhui ya magnesiamu inayoweza kusukwa kwa aloi ya 4xxx ya kujaza mfululizo. Kwa sababu ya matatizo yanayohusiana na kuyeyuka kwa eutectic na sifa mbaya za mitambo zinazohusiana na kama-svetsade, haipendekezi kuunganisha nyenzo katika safu hii ya aloi, ambayo ina kiasi kikubwa cha magnesiamu na vijazaji vya mfululizo wa 4xxx. Nyenzo za juu za msingi za magnesiamu zimeunganishwa tu na aloi za kujaza 5xxx, ambazo kwa ujumla zinalingana na muundo wa aloi ya msingi.

Aloi za Mfululizo 6XXX- (joto linaweza kutibika - kwa nguvu ya mwisho ya ksi 18 hadi 58) Hizi ni aloi za alumini / magnesiamu - silicon (nyongeza ya magnesiamu na silicon ya karibu 1.0%) na hupatikana sana katika tasnia ya utengenezaji wa kulehemu, ambayo hutumiwa sana katika muundo wa extrusions, na kuingizwa katika vipengele vingi vya kimuundo. Kuongezewa kwa magnesiamu na silicon kwa alumini hutoa kiwanja cha silika ya magnesiamu, ambayo hutoa nyenzo hii uwezo wake wa kuwa suluhisho la joto linalotibiwa kwa nguvu iliyoboreshwa. Aloi hizi ni kawaida kukandishwa ngozi nyeti, na kwa sababu hii, wanapaswa kuwa arc svetsade autogenously (bila filler nyenzo). Kuongezewa kwa kiasi cha kutosha cha nyenzo za kujaza wakati wa mchakato wa kulehemu wa arc ni muhimu ili kutoa dilution ya nyenzo za msingi, na hivyo kuzuia shida ya moto ya moto. Zimeunganishwa na vifaa vya kujaza 4xxx na 5xxx, kulingana na mahitaji ya maombi na huduma.

Aloi za Mfululizo 7XXX- (joto linaweza kutibika - kwa nguvu ya mwisho ya mkazo wa ksi 32 hadi 88) Hizi ni aloi za alumini / zinki (nyongeza za zinki kuanzia 0.8 hadi 12.0%) na zinajumuisha baadhi ya aloi za alumini zenye nguvu zaidi. Aloi hizi mara nyingi hutumiwa katika matumizi ya hali ya juu kama vile ndege, anga, na vifaa vya ushindani vya michezo. Kama vile mfululizo wa 2xxx wa aloi, mfululizo huu unajumuisha aloi ambazo huchukuliwa kuwa hazifai kwa kulehemu kwa arc, na wengine, ambao mara nyingi hupigwa kwa mafanikio. Aloi zinazochochewa kwa kawaida katika mfululizo huu, kama vile 7005, huchochewa kwa kiasi kikubwa na aloi za vijazaji vya mfululizo wa 5xxx.

Muhtasari- Aloi za alumini za leo, pamoja na hasira zao mbalimbali, zinajumuisha aina mbalimbali za vifaa vya utengenezaji. Kwa muundo bora wa bidhaa na maendeleo ya utaratibu wa kulehemu uliofanikiwa, ni muhimu kuelewa tofauti kati ya aloi nyingi zilizopo na sifa zao za utendaji na weldability. Wakati wa kuendeleza taratibu za kulehemu za arc kwa aloi hizi tofauti, kuzingatia lazima kuzingatiwa kwa alloy maalum inayounganishwa. Inasemekana mara nyingi kuwa kulehemu kwa arc ya alumini sio ngumu, "ni tofauti tu". Ninaamini kuwa sehemu muhimu ya kuelewa tofauti hizi ni kufahamiana na aloi mbalimbali, sifa zao, na mfumo wao wa utambuzi.